楊利東

摘 要：汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門油動(dòng)機(jī)的油缸在運(yùn)行中出現(xiàn)漏油故障。文章對(duì)故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行了分析。如何能安全可靠地消除故障，又能避免企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失？技術(shù)人員經(jīng)過研究，提出了在不停機(jī)的情況下在線更換油缸的方案，并且比較順利地實(shí)施了這一方案，消除了故障。證明在不停機(jī)的情況下更換調(diào)門油動(dòng)機(jī)油缸是可行的。最后，提出了在控制油系統(tǒng)上的改進(jìn)措施，以便于以后更好地處理此類故障。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī) ?調(diào)節(jié)汽門油動(dòng)機(jī) ?漏油 ?在線更換

中圖分類號(hào)：TK263 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（c）-0133-02

配備數(shù)字電液控制系統(tǒng)（簡稱DEH）的汽輪機(jī)占當(dāng)前在役機(jī)組的絕大多數(shù)。采用這種控制系統(tǒng)的汽輪機(jī)，其各汽門都配置有一臺(tái)油動(dòng)機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽門開關(guān)的控制。油動(dòng)機(jī)油缸漏油會(huì)給汽輪機(jī)運(yùn)行帶來很大安全隱患：輕者汽門抖動(dòng)、污染設(shè)備周圍環(huán)境，重者，將造成控制油壓力下降、機(jī)組跳閘、著火的重大事故。想要處理突發(fā)的油動(dòng)機(jī)油缸漏油故障，停機(jī)檢修更換是最安全可靠的，但是這類停機(jī)往往屬于非計(jì)劃停機(jī)，會(huì)給企業(yè)造成不小的經(jīng)濟(jì)損失。因此，能否在不停機(jī)的情況下檢修更換油動(dòng)機(jī)油缸，對(duì)企業(yè)有著很現(xiàn)實(shí)的意義。

1 系統(tǒng)簡介

寧夏電投西夏熱電有限公司#1、#2汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠制造的 C200/140-12.7/0.245/535/535-1型抽汽、凝汽式供熱機(jī)組?？刂葡到y(tǒng)采用高壓抗燃油數(shù)字電液控制系統(tǒng)。配汽機(jī)構(gòu)設(shè)置：高壓主汽門和中壓主汽門各兩個(gè);高壓調(diào)節(jié)汽門和中壓調(diào)節(jié)汽門各四個(gè);中壓缸排汽通過兩個(gè)碟閥和連通管進(jìn)入低壓缸。

2 故障經(jīng)過及原因分析

2015年2月初，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)#2汽輪機(jī)3號(hào)高調(diào)門油動(dòng)機(jī)下部出現(xiàn)少量油跡，聯(lián)系檢修人員。檢修人員隨后對(duì)該油動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，沒有找到明顯的漏油點(diǎn)，擦拭油跡后，觀察運(yùn)行。大約一周后，#2機(jī)組稍減負(fù)荷運(yùn)行，負(fù)荷約150 MW。運(yùn)行人員再次報(bào)告，#2汽輪機(jī)3號(hào)高調(diào)門油動(dòng)機(jī)下部有油煙。這次檢修人員到現(xiàn)場后，經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)3號(hào)高調(diào)門閥桿和閥蓋處有油，仔細(xì)檢查后查明油是順著油動(dòng)機(jī)活塞桿流到閥門上的，而油動(dòng)機(jī)的其他部位沒有油。根據(jù)這種現(xiàn)象檢修人員可以初步判斷是油動(dòng)機(jī)的油缸密封件出現(xiàn)了泄漏。

油動(dòng)機(jī)的外部泄漏較常見，比如伺服閥、卸荷閥、堵絲等部位，都是因?yàn)槠渲械拿芊馊κг斐傻摹６透仔孤┑那闆r比較少。油動(dòng)機(jī)的油缸為什么會(huì)發(fā)生泄漏呢？原因有以下幾個(gè)方面。

（1）油缸活塞桿和缸體安裝不同軸，發(fā)生單側(cè)磨損。

（2）汽輪機(jī)蒸汽泄漏造成油缸密封件老化。

（3）油缸活塞桿密封件材質(zhì)問題。

（4）活塞桿材質(zhì)硬度不夠，造成表層脫落，密封間隙加大。

以上幾點(diǎn)概括了油動(dòng)機(jī)油缸泄漏的原因。而這次#2機(jī)3號(hào)高調(diào)門油缸泄漏具體原因是什么？有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了進(jìn)一步地研究。#2機(jī)負(fù)荷長期在140～160 MW之間，1、2號(hào)高調(diào)門全開，3號(hào)高調(diào)門開度在30%左右，4號(hào)高調(diào)門處在關(guān)閉或15%開度，因此由于調(diào)節(jié)負(fù)荷的需要，3號(hào)高調(diào)門動(dòng)作比較頻繁，而且平時(shí)還存在閥位不穩(wěn)定，輕微上下浮動(dòng)現(xiàn)象。另外，在發(fā)生漏油故障后，負(fù)荷提高到160 MW時(shí)，觀察到漏油減少。根據(jù)這兩方面，技術(shù)人員分析得出3號(hào)高調(diào)門的油缸活塞桿和缸體安裝不同軸，發(fā)生了活塞桿和密封件雙方局部磨損的情況。因此，在活塞桿和密封件磨損部位重合時(shí)，就有了一個(gè)較大的間隙，壓力油就會(huì)漏出;當(dāng)負(fù)荷升高時(shí)，活塞桿的磨損部位上移，離開了密封件，密封件上的磨損間隙變小，所以只出現(xiàn)滲油的情況。

3 不停機(jī)更換油動(dòng)機(jī)油缸方案

油缸的活塞桿發(fā)生磨損而產(chǎn)生漏油時(shí)，只能更換油缸。按常規(guī)的做法是在停運(yùn)控制油系統(tǒng)設(shè)備后進(jìn)行。這樣一來，整臺(tái)機(jī)組也得停運(yùn)。當(dāng)時(shí)正值供暖期，停機(jī)會(huì)造成不良的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失。技術(shù)人員開始著手研究在不停機(jī)的情況下更換油缸。

先了解一下油動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理（見圖1）。油動(dòng)機(jī)主要有油缸和控制集成塊構(gòu)成。借助控制集成塊上液壓原件的相關(guān)功能，達(dá)到油缸的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。集成塊與油缸之間有一進(jìn)一出兩個(gè)油口相通，通過密封件和螺釘固定相連。集成塊一共有四個(gè)外接油口，分別為：高壓進(jìn)油口、安全油口、有壓回油口、無壓回油口。它們與外接管道通過球形螺紋接頭連通。在安全油口和有壓回油口出口前均設(shè)置了單向閥，在正常運(yùn)行時(shí)分別起到了建立安全油壓和預(yù)防油倒流的作用。在油動(dòng)機(jī)集成塊高壓進(jìn)油管上裝有帶濾芯的濾油器塊，起到過濾油質(zhì)保護(hù)伺服閥的作用。濾油器塊上裝有關(guān)斷閥。

高壓進(jìn)油口是油動(dòng)機(jī)進(jìn)油的管路，為油動(dòng)機(jī)提供壓力油的通道，通徑DN15，正常壓力為14 MPa。無壓回油是油動(dòng)機(jī)液壓原件自身內(nèi)漏的少量油，正常工作狀態(tài)下壓力比較低，流量一般大約3 L/min。無壓回油口連接系統(tǒng)無壓回油總管，它通往油站的油箱。安全油口與系統(tǒng)安全油管道相通，出口處設(shè)有一個(gè)單向閥。安全油的作用是當(dāng)汽輪機(jī)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，快速泄壓，打開各汽門的卸荷閥使汽門關(guān)閉。其工作壓力為14 MPa，基本無泄漏流量。有壓回油口為油動(dòng)機(jī)快關(guān)或活塞桿移動(dòng)時(shí)，油缸中多余油排出油缸的通道，工作壓力為14～20 MPa之間（短時(shí)），流量為最大180 L/mim。有壓回油口也設(shè)有一單向閥。（見圖1）

更換油動(dòng)機(jī)油缸就是將油缸與集成塊分離開，然后取出，再裝上新的油缸。能完成這樣的工作，必需條件就是切斷或盡量減少進(jìn)入油動(dòng)機(jī)的油。技術(shù)人員提出了這樣的方案：利用濾油器塊上關(guān)斷閥截?cái)嘤蛣?dòng)機(jī)的高壓進(jìn)油，再利用集成塊上安全油口和有壓回油口的單向閥的功能，使安全油和有壓回油系統(tǒng)管路內(nèi)的油不進(jìn)入油動(dòng)機(jī)。對(duì)于無壓回油，因流量和壓力很小，將管口拆開后用堵頭封堵。

4 不停機(jī)更換油動(dòng)機(jī)油缸步驟

4.1 更換前需要做好的準(zhǔn)備工作

需準(zhǔn)備的工具有：內(nèi)六角扳手（3～12 mm）、活絡(luò)扳手（6～12）、螺絲刀（2～6）、無水酒精、干凈的接油盤、DN15的球形堵頭、集成塊的密封圈、干凈白布。準(zhǔn)備好備用油缸，其進(jìn)出油口用酒精沖洗干凈。用厚塑料布把油缸下部的汽門操縱座和汽門遮擋好。由熱工人員強(qiáng)制關(guān)閉3號(hào)高調(diào)門。

4.2 拆卸過程

首先，關(guān)閉調(diào)門油動(dòng)機(jī)濾油器塊上的所有關(guān)斷閥。稍擰松集成上高壓進(jìn)油口的外套螺母，查看是否有油液流出，以此來判斷關(guān)斷閥是否關(guān)閉嚴(yán)密。如果有少量油持續(xù)流出，可以將球形堵頭安裝在高壓進(jìn)油管口上封堵。

其次，拆除油動(dòng)機(jī)上的無壓回油管路，用球形堵頭將拆卸下來的管路進(jìn)行封堵。用干凈的白布包裹好裸露的油口。

最后，拆解集成塊與油缸的連接螺釘，將油缸與集成塊分離。分離之后就可以松開油缸與汽門操縱座的連接螺絲，用行車將油缸吊離油動(dòng)機(jī)。在這個(gè)過程中應(yīng)注意用油盤接住油缸內(nèi)流出的存油。

4.3 回裝

將備用油缸用行車吊至油動(dòng)機(jī)處。先將油缸與汽門操縱座安裝連接。接著用無水酒精清洗油缸與集成塊的結(jié)合面，保證無污物存在。更換結(jié)合面的密封圈。再用螺絲將油缸按正確的方向與集成塊連接固定。最后將無壓回油管和高壓進(jìn)油管分別與集成塊上相應(yīng)油口連接牢固。

更換過程結(jié)束后（見圖2），緩慢打開濾油器塊上的截止門。再由熱工人員逐漸開啟3號(hào)高調(diào)門，使油動(dòng)機(jī)投入運(yùn)行。整個(gè)檢修過程完畢。

5 結(jié)論及改進(jìn)措施

此次成功更換#2機(jī)3號(hào)高調(diào)門油缸，說明在不停機(jī)的情況下更換調(diào)門油動(dòng)機(jī)油缸是可行的。在該次更換過程中，油缸與集成塊分離后，集成塊內(nèi)始終有少量油流出，說明該油動(dòng)機(jī)集成塊上安全油口或有壓回油的單向閥不能嚴(yán)密關(guān)閉，存在滲漏。為了在以后能更好地處理油動(dòng)機(jī)泄漏這類故障，我們提出了一個(gè)改進(jìn)措施：那就是在每個(gè)調(diào)節(jié)汽門油動(dòng)機(jī)的安全油和有壓回油管道加裝一個(gè)球閥。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，球閥處于開啟狀態(tài)，一旦某臺(tái)油動(dòng)機(jī)出現(xiàn)泄漏故障，需隔離檢修時(shí)，將球閥關(guān)閉，這樣就可以排除單向閥不嚴(yán)的影響，將系統(tǒng)可靠隔斷，使檢修工作更加安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 調(diào)節(jié)保安油路系統(tǒng)圖（東方汽輪機(jī)廠）[Z].